美國科學(xué)家研制出一種由超細(xì)碳納米管組成的過濾系統(tǒng),可以高效過濾水中的鹽分等雜質(zhì),有望用于降低海水淡化成本。
碳納米管是由碳原子層組成的長而中空的管狀物,直徑通常為幾納米至幾十納米。它具有很多特殊性能,比如能使水分子通過,同時(shí)阻隔鹽離子。
美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室發(fā)表公報(bào)說,新研究所用碳納米管直徑僅0.8納米,水在其中的流動(dòng)速度特別快,比在較粗的碳納米管內(nèi)部約快一個(gè)數(shù)量級(jí),具有更高的過濾效率。
在宏觀世界里,管道越細(xì),水流越不通暢。此前研究發(fā)現(xiàn),碳納米管會(huì)使水分子之間的氫鍵排列發(fā)生變化,使水分子能快速通過。最新研究表明,在超細(xì)碳納米管里,水分子會(huì)一個(gè)接一個(gè)排成一列,因此加快流速。
研究人員將超細(xì)碳納米管嵌在脂質(zhì)膜中,發(fā)現(xiàn)其透水性能遠(yuǎn)高于直徑超過1納米的碳納米管。這種過濾系統(tǒng)能有效阻隔鹽離子,對(duì)含鹽量高于海水的溶液也有效。
相關(guān)論文已發(fā)表在新一期美國《科學(xué)》雜志上。
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